nekrasovII (1114434), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Удобиее его получатьпо реакции: ВС1<+ЗНз50, ЗНС!(+ +В(Н50<)з. Бисульфат бора представляет собой гигроскопичиый белый порошок, еще ие плавящийся при 240'С. С безводной -Н<$0< ои образует комплексную кислоту Н[В(Н50<)<]. которая также была выделеиа в твердом состоянии. Получены и некоторые соли этой кислоты (с Ма, К. МНь $г), Горазло шире представлены соли серп оборкой кислоты Н[В(50<)з], известные для многих олповалентиых и двухвалентиых металлов. Образуются оип при взаимодействии растворов Н,ВОз и соответствующих сульфатов в безводиой Н<50<. 27) Бесцветяый суп ьфяд бора (Вз5<) образуетси при нагревании бора выше 600'С в парах серы: 2В+35 Вз$<+60 ккал.
Более удобиым способом его получеиия является иакаливание аморфного бора в токе сухого Нз5, Сернистый бор может быть перекристаллизоваи из раствора в РС1< и получен в виде белых игл, плавящихся при 3!О'С и в токе Нт5 легко возгоияющихся. Молекула $  — 5 — В 5 имеетплоское угловое строение со следующими параметрами: <((В 5) 1,65, <(( — 5)=1,81 А, лВ5В 96'. С галидамв бора н аммиаком сульфид бора образует кристаллические продукты присоедииеикя (в частности, желтый В<$з.бМН<» а водой полиостью раз- 2 1. Ьад лзгается на барную кислоту и Нз5. Был описан н другой сульфид бора — желтый, Вт5, (но в его индивидуальной природе нет уверенности).
Получен также аналогич-, ный сульфнду желтый гелен яд бора — Вз5ез. 28) Сплаэленнем В«5з с фосфором н серой получено (в двух молнфикациях— бесцветной н коричневой) кристаллическое вещество состава ВР5ь которое может, по-видимому, рассматриваться как сернистый аналог метафосфата борнла. действием сероводорода на ВВгз было получено в виде белых игл сернистое производное бора, .
отвечакнцее по составу т я о и е т а б о р н о й кислоте/ Кристаллы этого соединения образованы трнмернымн молекуламн (НВ5з)з, нмеюшнмн циклическую структуру (нз групп ВЗН н атомов 5). Оно отшепляет Нз5 уже пря обычной температуре, водой тотчас гндролизуется, а в бензоле растворяется без изменения. Отвечающие этой кис. лоте белые тном етабораты — МаВ5т (т. пл.
380'С) н КВ5з (т. пл. 550'С)— на воздухе тотчас гндролнзузотся. Известны также т н о п е р б а р а'т ы — желтые МВ5, н бледно-желтые М»В,5з (тле М вЂ” Ха, К). 29) С азотом бар соединяется только выпзе 1200'С. //игрид бора (ВХ! может был получен также накаливанием бора (нлн В«Оз] в атмосфере аммиака. Он образуется нз элементов с выделением тепла (60 идол/моло) н представляет собой белый, похожий на тальк порошок, плавящийся лишь около 3000'С (под давлением азота). Плопзость частиц этого порошка равна 2,3 г/см', а по смазочным свойствам он превосходит н графит, н Мо5». В спрессованном состоянии ннтрнд бора обладает полупроводниковыми свойствамн (с шириной запрещенной зоны около 3,7 эа), а прн, наличии небольших примесей С н ВзОз сильно фосфоресцирует после предварительного освещении. Выше 1000'С ан начинает разлагаться на элементы (прн 1200'С давление азота составляет 0,3 мм рг.
сг.). По химин боразотных соединений имеется специальная монография, ' 30) Пря обычных условиях ннтрнд бора химически ютертен — не реагирует с кислородом иля хлором, кнслотамн нлн шелочачн. Однаио в токе фтора ан самовоспламеняется н сгорает по уравнению 2ВМ+ ЗГз = 2ВГз+ + Хз, а фторнстоводородная кислота разлагает его с образованием МН«ВГ,. Пад действием горячих растворов ше. лочей (нли паров воды при температуре красногочкалення) ВМ разлагаетси с выделением аммиака. Кислород н хлор начинают действовать на него лишь выше 700 'С.
31) По кристаллической структуре обычная форма ВМ сходна с графитом (с((ВМ) = 1,45А), но шестиугольники располагаются точно друг над другом с чередованием атомов В н Х в соседних слоях. расстояние между которымн составляет З,ЗЗА (рис. Х1-4), В отличие от графита Рис. ХЬ«, Структура ингрид« отдельные кристаллики ВМ прозрачны. По вопросу о воз- еорз (оомчнзн Форма>. можностн образованна нм продуктов внедрения (аналогичных производным графита) имеются противоречивые данные, но аддукты щелочных металлов, по-видимому, существуют. Были получены также смешанные ннтрнды бора— (.1»ВМз н Эз(ВХ«)з, гле Э вЂ” Са, Ва.
Волой онн разлагаются. 32) При давлениях выше 62 тыс, от н температурах выше 1350'С обычная графнтоподобная структура ВХ изменяется на алмазоподобную (рис. Х-б), в которой половина атомов С замешена на атомы В, а лругая половина — на атомы Х с расстояняем д(ВХ)= 1,57 А. Хорошнмн катализаторами такого превращения являются щелочные я щелочноземельные металлы. Как н в случае перехола графит-т алмаз. оно сопровождается резким изменением свойств ингрида бора. 33) Алмазоподобная форма этого вещества — «6 о разок», нлп «эл ь бор»,— по. лучается обычно в виде мелких кристаллов различной окраски.
(от темноокрашенных до бесцветных). Боразон обладает практически одинаковой с алмазом плотностью н ' Н идеи цу К., Лн усов дм. Хинин бор«энтими со«дни«нна, П«р. с анги.. мш ред, А, Ф, Жита«а, М., «Ьгнр, !Заа. ЗЗЗ с. Х! Третья грунин нгриадичгскод системы теплота образовании. ккпл/иола г !вг1, А Эваргвп свези  — Г, кквл!воаь Паковав коиставта свпзп, к .... Потввцпав коввзацаи молекулы. а Теипарвтура паввааввя, ьп .... Тевпаратурв кипаивв, ап .....
дритачаскаа тамваратура. ьС... твердостью, ио сильно превосходит алмаз по термостодкостн (до 2000'С) и ударноА ирочностн. Подобно алмазу, он являетсн электроизолятором, но некоторымн примесями может быть переведен в полупроводниковое состояние как и-типа (5), так и ,Р-типа (Ве).
Химическая стойкость боразона значительно вышц чем обычной формы нитрнда бора. Важным достоинством эльбора является устойчивость оснащенного нм режущего ииструмеята (резцов, сверл и др.) при скаростноА обработке стали н чугуна. Алмаз для этого мало пригоден, так как контакт с раскаленным железом сильно ускоряет его графитязацвю. 34) Из четырех валы!тных связей каждого атома боразона трн явлнютси обычнымн, а четвертая — донорно-акцепторной Н -ь В, что дает формальные заряды Р( и В . Между тем оценка фактических эффективных зарядов приводит к обратным па знакам значениям +0,8 для В н — 0.8 лля й (ср.
1Х 3 2 доп. 4). Последние ямеют порядок величин, характерныА для атомов в кристаллах типичных солей (например, НаС1). Таким образом, валентную связь в бораэоне можно с полным основанием наавать ковалентно-нанноА. 36) С фосфором бор соединяется толы!о около 1000'С. образуя коричневый ф о с ф н д — ВР. ПоследннА, подобно боразоиу, имеет алмазоподобную структуру [д(ВР) 1,96 А) н высокую твердость (большую, чем у кварца), Он устойчив по атно. вению к нагреванию (переходит в серый ВмРз лишь выше 1180'С) н в кристаллическом состоянии прн обычных условиях весьма химически инертен.
Фосфнд бора обладает сводствамн полупроводника с большой шириной запрещенной зоны (4,5 зв). Известен н похожяА па свойствам на фосфнд арсен яд бора — ВАз. 36) Карбид бора (В,С) образуется в виде черных блестящих кристаллов при накаливании смеси бора (илн В70з) с углеы в электрической печи. Кристаллы эти слагаются по типу решетки НаО из лн!геднык групп Са и группнро. вок Вм, в которых атомы бора располагаются по углам икасаэдра. ПоследннА показан на рнс.
Х1-5 (цифры отвечают общепринятой нумерации атомов). Карбид бора '(теплота образования иэ элементов 17 ккил)моль) имеет плотность 2,5 гзсмз, отличается тугоплавкостью (т. пл. 2360'С), довольно хорошей для неметалла электропроводностью (примерно 0,001 от злектропроаодности ртутя), чрезвычаАноА твердостью (блнзкод к алмазу) я высокой устодчиРвг, Х14. Икова- востью по отношению к различным химическим воздеАствиям. Наад!3 пример, ниже !000'С на него почти не деАствуют ни хлор, ни кислород (а взаимодействие с водяным паром прн 900'С идет по уравнениям! ВлС+6Н10 л 2В,Оз+С+6Нз н затем В205+Нз0=2НВОзг). Карбид бора находит использование прн выработке и обработке различных твердых сплавов, а также в атомной промышленности (лля улавливания 'нейтронов).
Из с и л и ц н д а в бора известны ВзЫ н ВаЫ. 37) Гагоггннды бара общеА формулы ВГз могут быть получены прямым синтезом яз элемеятов прн обычных условиях (Г), при 400 (С1), 700 (Вг) нлн 900'С (1). Для иолучення ВГз более применим другоА метод: иагреванне смеси ВтОз н СаГз с кон- центрнрованнаА серной кислотой. Реакция прн этих условиях идет по суммарному уравнению: Вз05+ ЗСаГз+ЗН250а 2ВГз+ ЗСа501+ ЗНаО.
ЧнстыА сухой ВГа удобно пелучать термическим разложением Ва(ВГл)ь быстро протекающим уже прн 500 С. 38) Строение молекул галндов ВГз отвечает плоскому треугольнику с атомом В в центре. Некоторые нх свойства сопоставлены ниже: Вуз Вгдз ВВгз 815 272 102 67 9 з,зз 1,76 1 лз 2,!0 ! 51 !06 90 66 Г.з ЗЛ тд 2,0 ! $,$10,9 9,7 9,0 — !29 — 107 -а6,+50 -100 +!3 50 2Ш 12 179 ЗЮ 4 А Бор Устойчивость галндов бора по приведенному выше ряду уменьшается: если ВГз чрезвычайно термячесии стоек, то В1з под действием света разлагается уже прн обычных условиях.
Пары его действуют на кварц. Взаимодействием при высоких температурах ВС!, и ВВг, с окнсламн некоторыя металлов могут быть получены нх безводные хлорнды нли бромнды. Для эффективного заряда атома бора в ВРв дзется значение +1,42 (по другим данным, +1,29), а для энергий последовательного отрыва зтомов фтора — значения !69, 118 и 174 якая/лале. Фтористый бор является хорошим катализатором некоторых органических реакций. По химин этого вещества имеется специальная монография '.
30) Частично образующиеся при взаимодействии различяых ВГз смешанные галнды бора имеют сильно выраженную тенденцию к снмметризацнн н в индивидуальном состоянии неустойчивы. То же относится н к газообразным прн обычных условиях гндрогалндам бора — НВРз н НВС1з. Первое нз этих соединений [г((ВР) 1,31, г((ВН) = 1,!9 А] способно присоединять этнлен с образованием СзН,ВГт.
40) Интересно протекает взаимодействие галндоа бора с галондоводородамн. В газообразной системе ВХз+ЗНучсВуз+ЗНХ равновесие быстро смешается вправо, если галанд у стоит в периодической системе выше галоида Х, и влево. если Х стоит выше У. Например, нэ В!з н НВг легко образуются ВВг, н Н1, тогда как обратный перевод осуществляется лишь при 300 — 400'С н в незначнтедьной степени.
Эта тенден. цня обратна характерной для комплексных галндов технецня (Ч1! $6 доп. 39). 41) Фторнстый бор умеренно растворим в бензоле (около 7:!О по объему) н очень хорошо в воде (до 1000: 1 по объему при 0'С). Как и в случае кремния (Х 4 4 доп. 90), фторнд относвтся к воде иначе, чем другие галнды бора. Он ие подвергается полному гндролнзу, а реагирует, в основном. с образованием г н др о ксофтороборн о й кислоты по схеме: НзО+ ВГз чс Н [НОВРз]. Ее составу отвечает маногндрат фторнстого бора — НзО ° ВРз (т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
